Способ измерения изменений сдвигафаз синусоидальных напряжений

Союз Советскик Социалистическик РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Кл с присоединением заявки Ио С 01 й 25/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий.Д.Иевеленко и Д,А,Дамино технический институ ренбургский 71) Заявите) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗМЕНЕНИ ФАЗ СИНУСОИДАЛЬНЫХ НАПРЯ СДВИГАНИЙ кли огИзобретение относится к фазоиэмерительной технике и может быть ис пользовано при создании фазометров в широком диапазоне частот.Известен способ, составляющий основу принципа действия известного устройства, заключающийся в ударном возбуждении колебательного контура низкой добротности (О:60) передним и задним фронтами прямоугольных импульсов (11,Так как для регистрации малых отклонений сдвига фаз длительность импульсов должна быть равна минимальному числу периодов свободных колебаний контура, то для измерении при малых исходных сдвигах фаз требуется соотношение частоты измеряемых напряжений РВ и частоты наст-ройки колебательного контура Р (Гк /Г 8, 104), что ограничивает как мйнимальную величину измеряемых фазовых сдвигов, так и частотный диапазон возможного использования.Но даже в ограниченном диапазоне значений исходного сдвига фаз для достижения высокой разрешающей способности требуется применение плав ного фазовращателя для начальной настройки, для получения минималь-. ной или максимальной амплитуды от ка, наблюдаемого на экране осцилл рафа, что вносит субъективные погрешности и не позволяет автоматизировать процесс измерений при имеюшемся объеме оборудования. Использование преобразователя разности фаз в длительность прямоугольных импульсов приводит к тому, что при малых значениях начального сдвига фаэ реальные импульсы на выходе преобразователя имеют трапецеидальную форму, что выэ:"вает нарушение связи, установленной для последовательности прямоугрльных импульсов Ьу:-аа. аесвк еа - меилу отклосС кк, ,.снением амплитудотклика от минимального значения и отклонением разности фаз от установленного значения. Это вызывает существенную погрешность измерений.Известен также способ измерения малых изменений сдвига фаэ, заключающийся в преобразовании измеряемого и опорного синусоидальных напряжений в периодическуЮ последовательность прямоугольных импульсов с длительностью, пропорциональной сдвигу фаэ, из которых затем выделяют одну иэ гармоник частотыповторения, расположенных в зонахмаксимальной чувствительности кизменениям длительности импульсов,при помощи избирательной системыНедостатком известного способаявляется то, что при малых значениях измеряемых Фазовых сдвигов возрастает погрешность измерения, обусловленная соизмеримостью длительности фронтов и длительности импульсовформа которых в этом случае близкак трапецеидальной .Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерений.Для достижения цели в способе,заключающемся в Формировании последовательности прямоугольных импульсов, временной сдвиг между которыми пропорционален измеряемомусдвигу Фаз выделении гармоникиповторения, расположенной в однойиз зон максимальной чувствительности к измерениям временного сдвигаи выпрямлении ее, последовательностипрямоугольных импульсов, временнойсдвиг между которыми пропорционаленсдвигу фаз преобразуют в суперпозицию последовательностей прямоугольных импульсов, а затем выделяют иподвергают выпрямлению гармоникуповторения, обладающую минимальнойизменениям длительности импульсов.На Фиг.1 показана блок-схемареализации предлагаемого способа,вариант; на Фиг.2 - временные диаграммы,Блок-схема содержит Формирователи 1 и 2, преобразующие в последовательности прямоугольных импульсов гармонические напряжения, измене ния сдвига Фаз между которыми подлежат измерению, линейный смеситель 3, преобразующий поступающие на два его входа последовательности прямоугольных импульсов в суперпозицию последовательностей прямоугольных импульсов, избирательную систему 4, выделяющую из суперпозиции последовательностей прямоугольных импульсов гармонику частоты повторения, расположенную в одной иэ эон максимальной чувствительности к изменениям времени задержки с и обладающую минимальной чувствительностью к изменениям длительности пря моугольных импульсов и выпрямитель 5устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.ЬС При поступлении на вход линейногосмесителя 3 двух последовательностей прямоугольных импульсов, сдвинутых друг относительно друга навремя задержки с , с выходов формирователей 1 и 2 на его выходепоявляется суперпозиция последовательностей прямоугольных импульсов,сдвиг между передними Фронтамикоторых (равный с ) пропорциона.лен измеряемому сдвигу Фаз. Воздействие суперпозиции последовательностей импульсов прямоугольной формы на вход избирательной системы4 вызывает появление на ее выходегармонического напряжения, уровенькоторого изменяется а соответствиис изменениями сдвига Фаз. Точноеамплитудное выпрямление Силн Фазовое в случае необходимости измерений с учетом стороны отклонения измеряемого сдвига Фаз) позволяет осуществить измерение изменений сдвига фаз относительно исходного значения,Использование предлагаемого изобретения позволяет увеличить точностьочень широкого класса. измерительныхпреобразователей примерно на порядок.формула изобретенияСпособ измерения изменений сдвига фаз синусоидальных напряжений,заключающийся в формировании последовательности прямоугольных импульсов, временной сдвиг между которымипропорционален измеряемому сдвигуФаэ, выделении гармоники повторения,расположенной в одной иэ зон максимальной чувствительности к изменениям временного сдвига и выпрямлении ее, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений,последовательности прямоугольных импульсов, временной сдвиг между которыми прогорционален сдвигуФаз, преобразуют в суперпозициюпоследовательностей прямоугольныхимпульсов а затем выделяют и подвергают выпрямлению гармонику повторения, обладающую минимальной чувствительностью к изменениям длительности импульсов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 413433, кл, С 01 В 25/00, 1974.2, Авторское свидетельство СССР9 4 б 138 б, кл. С 01 Р 25/00, 1975,